周濃，楊志娟，謝巧娟

（廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088）

復合型柚子酸奶穩(wěn)定性的研究

周濃，楊志娟，謝巧娟

（廣東海洋大學食品科技學院，廣東湛江 524088）

摘 要：用柚子和脫脂奶粉為主要原料研制柚子酸奶。對影響柚子酸奶穩(wěn)定性的主要因素進行探討，通過正交實驗確定了柚子酸奶復合穩(wěn)定劑的種類與配比為：黃原膠0.03%、CMC-Na 0.08%、卡拉膠0.005%。實驗得到在殺菌為90℃/10 min、發(fā)酵時間為4 h、柚子汁添加量為10%，加糖量為9%工藝條件下，柚子酸奶穩(wěn)定性最好。

關鍵詞：柚子；酸奶；穩(wěn)定性

柚子又名雪柚、香拋、文旦等，是蕓香科植物柚的成熟果實。我國柚子栽培歷史悠久，著名的“沙田柚”、“水晶文旦”等深受國內外消費者歡迎。柚子產區(qū)主要是廣西、廣東、福建。柚子味道酸甜，略帶苦味，營養(yǎng)價值很高，含有豐富的蛋白質、維生素及鈣、磷、鐵等人體必需的元素。柚子還具有健胃、潤肺、補血、清腸、利便、促進傷口愈合等功效，是具有食療效益的水果。酸奶是指在添加（或不添加）乳粉（或脫脂乳粉）的乳中，利用保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的作用進行乳酸發(fā)酵制成的凝乳狀產品。酸奶具有減輕乳糖不耐受癥，調節(jié)人體腸道中的微生物菌群平衡，降低膽固醇水平等保健作用。在酸奶中再添加柚子汁，可增加產品中維生素和無機鹽的含量，提高其營養(yǎng)價值。酸奶易出現(xiàn)的質量問題主要包括：質地不均勻，凝固性差，分層及乳清的析出，口感差，風味不良，酸奶硬度不夠等。本文對影響柚子酸奶穩(wěn)定性的主要因素進行研究，以期獲得最佳的穩(wěn)定效果。生產出的復合型柚子汁酸奶品質優(yōu)良，風味獨特，既營養(yǎng)又保健，滿足消費者的選擇，并且為充分利用柚子資源和發(fā)展柚子加工業(yè)開辟新的途徑。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

1.1.1 原料

柚子、白砂糖、伊利脫脂奶粉：購于市場。

羧甲基纖維素鈉（CMC-Na）、黃原膠、卡拉膠：以上添加劑均為食品級。

1.1.2 儀器

HR172組織搗碎機：珠海飛利浦家庭電器有限公司；E-17型Elaine高溫高壓滅菌器：蘇州雅伯達醫(yī)療器械公司；HHS型電熱恒溫水浴鍋、9070MBE電熱恒溫鼓風干燥箱、9162MBE數(shù)顯不銹鋼電熱培養(yǎng)箱：上海博迅實業(yè)有限公司醫(yī)療設備廠；AE240分析天平：MITTLER-TOLEDO公司；TD5型臺式離心機：長沙英泰儀器有限責任公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 復合型柚子酸奶的工藝流程

柚子汁的制備：原料選擇→清洗→去皮﹑去囊衣﹑去籽→果肉榨汁→過濾→預熱→冷卻→柚子汁備用。

酸奶的制備：脫脂奶粉→標準化→預熱→配料→均質→殺菌→冷卻→接種→灌裝→發(fā)酵→冷卻→成品→冷藏。

1.2.2 操作要點

1）原料選擇與清洗：選用色澤良好，香味濃郁充分成熟的柚子果實，用水清洗干凈去除表面的泥沙、雜質。

2）去皮，去囊衣，去籽：剝去柚子皮、囊衣，去掉柚子籽，取得的果肉用蒸餾水沖洗干凈。

3）榨汁，過濾：將果肉與水按1∶1比例放入攪拌機打漿取汁，過濾。

4）預熱：把果汁熱處理10 min，處理溫度保持在85℃，冷卻備用。

5）脫脂奶粉的預處理：將脫脂奶粉與水按1∶8的比例加入40℃溫水中，充分混合，水溫保持在40℃。

6）配料：把穩(wěn)定劑用溫水充分攪拌混合，將糖與溶解了的穩(wěn)定劑加入到預處理好的脫脂奶中，同時加入10%的果汁，充分攪拌。注意攪拌不能過度，時間不能過長，否則使蛋白質膠體受到損害，易析出乳清，影響產品質量。

7）預熱，均質：將配料后的混合液預熱到60℃，于15 MPa～20 MPa壓力下均質，主要是防止脂肪球重新聚合。

8）殺菌，冷卻：經均質的混合液用90℃/10 min殺菌，殺菌后迅速冷卻到42℃～47℃。

9）接種，灌裝：向殺菌后的混合液接種7%的發(fā)酵劑，發(fā)酵劑中的保加利亞乳桿菌和嗜熱鏈球菌的比例為1∶1，充分混合均勻，混合后立即灌裝。

10）發(fā)酵，冷卻，冷藏：灌裝后于42℃下發(fā)酵4 h，發(fā)酵過程中不斷觀察，發(fā)酵溫度要恒溫，忌忽高忽低。達到凝固狀態(tài)，即可終止發(fā)酵，取出發(fā)酵產品冷卻，所得產品置于冰箱中2℃～6℃下冷藏。

1.2.3 穩(wěn)定性測定與判斷

取待測樣品，3 000 r/min離心15 min，棄去上清液，準確稱量沉淀物重量。

沉淀率 =[沉淀物重量（g）/樣品重量（g）]× 100%沉淀率越大，說明樣品穩(wěn)定性越好；相反，穩(wěn)定性差的酸奶就表現(xiàn)出較低的沉淀率。

2 結果與分析

2.1 單一的穩(wěn)定劑對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

2.1.1 CMC-Na穩(wěn)定劑用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響將CMC-Na以溫水溶解，使其充分吸水溶脹，分別以 0.05%、0.10%、0.15%、0.20%、0.25%的比例添加到柚子酸奶中，觀察其穩(wěn)定效果，結果見表1。

表1 CMC-Na用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 1 The effects of content of CMC-Na on stability of complex shaddock yogurt

由表1可知，當CMC-Na的用量為0.15%時，酸奶的穩(wěn)定效果與口感較好。

2.1.2 黃原膠穩(wěn)定劑用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

把黃原膠溶于溫水，使其充分吸水溶脹，分別以質量分數(shù)為0.04%、0.06%、0.08%、0.10%、0.12%的比例添加到柚子酸奶中，觀察其穩(wěn)定效果，結果見表2。

表2 黃原膠用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 2 The effects of content of xanthan gum on stability of complex shaddock yogurt

由表2可知，當黃原膠的用量為0.06%時，酸奶的穩(wěn)定效果與口感較好。

2.1.3 卡拉膠穩(wěn)定劑用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

將卡拉膠溶于溫水，使其充分吸水溶脹，分別以質量分數(shù)為0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.10%的比例添加到柚子酸奶中，觀察其穩(wěn)定效果，結果見表3。

表3 卡拉膠用量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 3 The effects of content of carrageenan on stability of complex shaddock yogurt

由表3可知，當卡拉膠的用量為0.04%時，酸奶的穩(wěn)定效果與口感較好。

2.2 復合穩(wěn)定劑對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

從上述結果可見，單一穩(wěn)定劑對改善凝固酸奶的品質，解決乳清的析出問題方面，效果不是最理想的，所以選用它們進行復合。有研究表明，與單一的穩(wěn)定劑相比，復合型穩(wěn)定劑具有更加明顯的優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在：①使各種單一的穩(wěn)定劑的作用得以互補，從而使復合穩(wěn)定劑更加經濟，更加有效。②使各種單一穩(wěn)定劑的作用得以協(xié)同增效，從而降低其用量和成本。③因為單一穩(wěn)定劑的用量減少，從而減輕了副作用，使產品安全性得以提高。④使其風味得以互相掩蔽、優(yōu)化酸奶口感。⑤使穩(wěn)定劑的性能得以改善，從而可以滿足各方面加工工藝的性能，能在更廣泛的區(qū)間內使用。以CMC－Na，卡拉膠，黃原膠作復合穩(wěn)定劑，進行L9（34）正交試驗，觀察酸奶的沉淀情況，并測定沉淀率，評定穩(wěn)定效果，以沉淀率作為評價指標，確定復合穩(wěn)定劑的優(yōu)化配比。各因素水平取值見表4，正交試驗結果見表5。

表4 復合穩(wěn)定劑正交試驗因素水平Table 4 Factors and levels of orthogonal tests

表5 復合穩(wěn)定劑正交試驗的結果Table 5 Results of orthogonal tests

從極差R值大小可知，各因素對實驗結果影響的主次順序為C＞B＞A，即各因素對酸奶穩(wěn)定性的影響以黃原膠為最大，其次為CMC－Na，卡拉膠影響較小。對酸奶穩(wěn)定性而言，沉淀率愈大，穩(wěn)定性愈好，這主要是因為酸奶在離心力的作用下發(fā)生離漿作用，將乳清分離出來。那么在這一過程中，穩(wěn)定性好的酸奶分離出的乳清少，而保留在沉淀物內的物質多，所以就表現(xiàn)出較高的沉淀率。結合沉淀率與綜合評分可得出復合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合為A3B1C3，即：CMC－Na0.08%，卡拉膠0.005%，黃原膠0.03%。

2.3 復合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合條件下綜合評分測定

以復合穩(wěn)定劑的最優(yōu)組合條件作為一組處理進行驗證性實驗，重復三次，得到平均綜合評分為86.3。

2.4 殺菌對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

殺菌有提高黏稠度和防止產品乳清析出的作用。殺菌溫度與時間是影響復合型柚子酸奶穩(wěn)定性和風味的重要因素，通過對產品進行殺菌工藝的單因素試驗，分別從感官和沉淀情況對結果進行分析，以確定最佳的殺菌工藝，結果見表6。

表6 殺菌溫度與時間對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 6 The effects of sterilize temperature on stability of complex shaddock yogurt

由表6可以看出理想的殺菌工藝是90℃/10 min和85℃/15 min。有研究表明，酸乳的凝膠強度和黏度與加熱過程中β－乳球蛋白的變性及乳球蛋白吸附到酪蛋白膠粒上有關，當乳清蛋白變性程度在90%～99%時酸奶的品質最佳，牛乳中的β－乳球蛋白變性程度在90℃/10 min時較為嚴重，可以達到99%。也有研究表明，牛乳通過90℃～95℃，5 min～10 min的熱處理效果最好，因為主要的乳清蛋白－β－乳球蛋白會與К－酪蛋白相互作用，使酸乳成為一個穩(wěn)定的凝固體。綜上所述，最佳的殺菌工藝是90℃/10 min。

2.5 發(fā)酵時間對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

發(fā)酵時間的長短直接影響酸奶的穩(wěn)定性。發(fā)酵時間過長，乳酸菌繼續(xù)生長繁殖，產酸量不斷增加，破壞了原來已形成的膠體結構，使其容納的水分游離出來形成乳清上浮。發(fā)酵時間過短，乳蛋白質的膠體結構還未充分形成，不能包裹乳中原有的水分，也會形成乳清析出。選擇其它最佳工藝條件作為基礎，分別以發(fā)酵時間為 2.5、3、3.5、4、4.5、5 h 對柚子酸奶進行發(fā)酵，從感官情況對結果進行分析，以確定發(fā)酵時間，結果見表7。

表7 發(fā)酵時間對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 7 The effects of fermentation time on stability of complex shaddock yogurt

從表7可知，經過4 h的發(fā)酵，酸奶的組織狀態(tài)良好，無乳清的析出，產品質構風味較好。

2.6 柚子汁添加量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

酸奶的凝固是由于乳酸菌將牛乳中的乳糖發(fā)酵產生乳酸，使pH下降，當pH降至4.6左右時，乳中的酪蛋白變性沉淀而凝固。因此，若加入柚子汁酸度過大會引起局部過分酸化而發(fā)生分層和沉淀，加入過低風味不足營養(yǎng)價值降低。選擇其它最佳工藝條件作為基礎，分別把柚子汁以質量分數(shù)為0.0%、5.0%、10.0%、15.0%、20.0%的比例添加到柚子酸奶中，從感官情況對結果進行分析，以確定最佳的柚子汁添加量，結果見表8。

表8 柚子汁添加量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 8 The effects of the shaddock juice content on stability of complex shaddock yogurt

從表8可知，柚子汁添加量為10%時，酸奶的穩(wěn)定性最好和風味較佳。

2.7 加糖量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響

生產酸奶時，加入適當?shù)奶强墒巩a品產生良好的風味，凝塊細膩光滑，提高黏度，并有利于乳酸菌產酸量的提高。若加糖量過大，會產生高滲透壓，抑制了乳酸菌的生長繁殖，造成乳酸菌脫水死亡，相應活力下降，使牛乳不能很好凝固，若加糖量過低風味不足等。因此，加糖量對柚子酸奶的凝固狀態(tài)及風味都有影響。選擇其它最佳工藝條件作為基礎，分別把糖以質量分數(shù)為 6.0%、7.0%、8.0%、8.5%、9.0%、10.0%的比例添加到柚子酸奶中，從感官情況對結果進行分析，以確定最佳的加糖量，結果見表9。

表9 加糖量對柚子酸奶穩(wěn)定性的影響Table 9 The effects of the sugar content on stability of complex shaddock yogurt

從表9可知，當加糖量為9%時，酸奶的穩(wěn)定性最好及口感風味較佳。

3 結論

1）通過正交試驗，得到復合穩(wěn)定劑的最佳配方：CMC-Na 0.08%，卡拉膠0.005%，黃原膠0.03%。在殺菌為90℃/10 min、發(fā)酵時間為4 h、柚子汁添加量為10%，加糖量為9%工藝條件下，柚子酸奶穩(wěn)定性最好，風味最佳。

2）柚子的深加工遠遠不夠，基本上只是當鮮果供食用，所以造成每年在柚子產區(qū)都有大量的柚子資源浪費，嚴重污染環(huán)境。復合型柚子酸奶生產工藝及穩(wěn)定性的研究，為柚子制品的開發(fā)和產業(yè)化利用提供新的途徑。

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Study on Stability of Complex Shaddock Yogurt

ZHOU Nong，YANG Zhi-juan，XIE Qiao-juan
（College of Food Science and Technology，Guangdong Ocean University，Zhanjiang 524088，Guangdong，China）

Abstract：As main raw materials， the shaddock and defatted milk powder were used to make the complex shaddock yogurt.Several main factors influencing its stability were studied.The result showed that the species of compound stabilizers and their proportion were xanthan gum 0.03%，CMC-NA 0.08%and carrageenan 0.005%.The technological conditions were determined as sterilize temperature 90℃and time 10 min，fermentation time 4 h，shaddock juice 10%and sugar 9%.In this condition the quality of complex shaddock yogurt product gave best stability.

Key words：shaddock；yogurt；stability

DOI：10.3969/j.issn.1005-6521.2013.14.017

周濃（1967—），女（漢），高級實驗師，本科，研究方向：食品質量與安全。

2012-10-08